本實(shí)用新型屬于織物染整設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)水染整分離釜。
背景技術(shù)：
染整是高污染、高耗水行業(yè)，而水是十分寶貴的資源。在整個(gè)染整生產(chǎn)過(guò)程中，除燒毛和機(jī)械整理外，都在水中進(jìn)行，即濕加工工藝。根據(jù)測(cè)算，印染加工的織物與排放的廢水重量比高達(dá)1：150，全國(guó)印染廢水排放量估計(jì)全年為10億噸，廢水處理成本昂貴，占工業(yè)廢水總排量的35％，由于其所排廢水加入了多種染色劑、助劑和沉淀劑，所以很難有效的回收，對(duì)染整行業(yè)進(jìn)行環(huán)境保護(hù)的成本很高。隨著國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的提高和對(duì)工人健康保護(hù)的增強(qiáng)，環(huán)保成為染整行業(yè)中迫切需要解決的問(wèn)題之一。
超臨界二氧化碳染色方法的出現(xiàn)實(shí)現(xiàn)了染整行業(yè)的一個(gè)重大突破，超臨界二氧化碳染色速度快，是傳統(tǒng)工藝的5～10倍，均染和透染性好，染料和二氧化碳可以重復(fù)使用，可以免除還原清洗和烘烤過(guò)程，使用的二氧化碳具有不燃、無(wú)毒、價(jià)廉，染色過(guò)程中無(wú)污染物排放，是一種無(wú)廢氣、廢水和廢渣排放的清潔生產(chǎn)工藝。
目前，與超臨界流體(二氧化碳是最常用的超臨界流體)分離釜最由于工藝過(guò)程(壓力一般在6-16MPa)的特殊性，需要解決其產(chǎn)生的機(jī)械、熱交換、流體輸送和安全保證等問(wèn)題。其結(jié)構(gòu)組成主要有釜體、換熱結(jié)構(gòu)和密封結(jié)構(gòu)組成，典型的超臨界CO2萃取工藝流程，將被萃取物粉碎后放入萃取釜中密封，設(shè)定好萃取釜的溫度和壓力。CO2經(jīng)高壓計(jì)量泵增壓進(jìn)入萃取器，與其中的原料接觸、傳質(zhì)，節(jié)流膨脹后進(jìn)入分離器。這時(shí)由于溶質(zhì)在CO2中的溶解度降低而凝聚析出，匯集在分離器底部，而CO2溶劑則從分離器頂端引出，循環(huán)使用。而應(yīng)用在超臨界流體染色上進(jìn)行染料與CO2溶劑超臨界流體進(jìn)行分離的分離釜目前主要應(yīng)用還在實(shí)驗(yàn)室及中試階段，相關(guān)的研究還比較少，其工作壓力一般在6MPa-16MPa，因此設(shè)計(jì)條件比萃取分離釜要求要高，其釜體設(shè)計(jì)、密封性、換熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)分離效果具有較大影響。目前常見(jiàn)的無(wú)水染整分離釜均是將加熱結(jié)構(gòu)設(shè)置在釜體以外，以便降低設(shè)備對(duì)分離釜的加工要求，但是這樣一來(lái)，使得CO2在進(jìn)入分離釜前已經(jīng)氣化，造成分離出的染料隨高速氣相帶出的缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種內(nèi)置加熱器結(jié)構(gòu)的無(wú)水染整分離釜。
為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型采用如下方案，一種無(wú)水染整分離釜，包括：釜體，所述釜體表面包裹保溫夾套，所述保溫夾套內(nèi)設(shè)置有熱水導(dǎo)向環(huán)，所述釜體頂端設(shè)置有可開(kāi)合的端蓋，所述端蓋通過(guò)卡箍與釜體固定，所述釜體內(nèi)部中心安裝有加熱器，所述釜體底端內(nèi)側(cè)設(shè)置有集液槽，二氧化碳入口管安裝在加熱器下方，所述二氧化碳入口管通過(guò)引導(dǎo)彎管延伸至集液槽底部，所述集液槽底部中心設(shè)置有物料排出管，二氧化碳出口管設(shè)置在加熱器上方。
在上述技術(shù)方案中，由于從上道工序中的染整釜出口排出并經(jīng)減壓后的二氧化碳呈液體狀態(tài)，然后通過(guò)二氧化碳入口管進(jìn)入分離釜的釜體空腔內(nèi)，液態(tài)二氧化碳經(jīng)過(guò)引導(dǎo)彎管輸送至集液槽底部，集液槽內(nèi)充斥一定量的液體，引導(dǎo)彎管的出口延伸至液面之下，以達(dá)到緩沖入口沖擊，利于殘余染料沉降的目的；混合在液體二氧化碳中的部分殘余染料在液體二氧化碳中經(jīng)過(guò)靜置沉于釜底，操作結(jié)束后由物料排出管排出分離釜；安裝在釜體內(nèi)的加熱器持續(xù)加熱，液態(tài)二氧化碳受熱后氣化，二氧化碳?xì)饣瘯r(shí)進(jìn)一步解析出的殘余染料，解析出來(lái)的殘余染料在重力作用下沉降至釜底的集液槽內(nèi)，并且由物料排出管排出分離釜，而氣態(tài)二氧化碳經(jīng)由二氧化碳出口管排出分離釜。
優(yōu)選的，所述加熱器為列管式加熱器，所述加熱器的下端設(shè)置有第二熱水入口管，所述加熱器的上端設(shè)置有第二熱水出口管。加熱器中的管程為二氧化碳通道，殼程為加熱介質(zhì)熱水。熱水由第二熱水入口管進(jìn)入加熱器，并由第二熱水出口管排出加熱器。
優(yōu)選的，所述熱水導(dǎo)向環(huán)設(shè)置成螺旋狀，所述熱水導(dǎo)向環(huán)的入口端設(shè)置有第一熱水入口管，所述熱水導(dǎo)向環(huán)的出口端設(shè)置有第一熱水出口管。保溫?zé)崴傻谝粺崴肟诠苓M(jìn)入熱水導(dǎo)向環(huán)并從第一熱水出口管排出，將熱水導(dǎo)向環(huán)設(shè)置成螺旋狀利于熱水導(dǎo)向環(huán)內(nèi)熱量的均勻散發(fā)。
優(yōu)選的，所述釜體底部外側(cè)安裝有支撐環(huán)。支撐環(huán)的設(shè)計(jì)是為了保護(hù)釜體在安裝的過(guò)程中防止釜體與安裝界面發(fā)生碰撞，造成釜體損壞。
本實(shí)用新型提供的一種無(wú)水染整分離釜及其染整方法的有益效果在于：
(1)本無(wú)水染整分離釜采用內(nèi)置加熱器結(jié)構(gòu)，使液態(tài)二氧化碳在分離釜內(nèi)部氣化，從而細(xì)化分離效果，避免物料的帶出；
(2)本無(wú)水染整分離釜保溫夾套內(nèi)設(shè)置螺旋狀的熱水導(dǎo)向環(huán)，利于保溫夾套內(nèi)熱量的均勻散發(fā)，保證保溫效果；
(3)本無(wú)水染整分離釜中的二氧化碳入口管采用液下式入口管結(jié)構(gòu)，優(yōu)化分離效果。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中：1、端蓋；2、二氧化碳出口管；3、第二熱水出口管；4、加熱器；5、保溫夾套；6、第一熱水入口管；7、底端部；8、物料排出管；9、支撐環(huán)；10、熱水導(dǎo)向環(huán)；11、二氧化碳入口管；12、第二熱水入口管；13、第一熱水出口管；14、頂端部；15、卡箍；16、集液槽；17、引導(dǎo)彎管。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。本領(lǐng)域普通人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
實(shí)施例：一種無(wú)水染整分離釜。
參照?qǐng)D1所示，一種無(wú)水染整分離釜，包括：釜體，所述釜體表面包裹保溫夾套5，所述保溫夾套5內(nèi)設(shè)置有熱水導(dǎo)向環(huán)10，所述釜體頂端設(shè)置有可開(kāi)合的端蓋1，所述端蓋1通過(guò)卡箍15與釜體固定，所述釜體內(nèi)部中心安裝有加熱器4，所述釜體底端內(nèi)側(cè)設(shè)置有集液槽16，二氧化碳入口管11安裝在加熱器4下方，所述二氧化碳入口管11通過(guò)引導(dǎo)彎管17延伸至集液槽16底部，所述集液槽16底部中心設(shè)置有物料排出管8，二氧化碳出口管2設(shè)置在加熱器4上方。
參照?qǐng)D1所示，所述加熱器4為列管式加熱器，所述加熱器4的下端設(shè)置有第二熱水入口管12，所述加熱器的上端設(shè)置有第二熱水出口管3。加熱器4中的管程為二氧化碳通道，殼程為加熱介質(zhì)熱水。熱水由第二熱水入口管12進(jìn)入加熱器4，并由第二熱水出口管3排出加熱器4。
參照?qǐng)D1所示，所述熱水導(dǎo)向環(huán)10設(shè)置成螺旋狀，所述熱水導(dǎo)向環(huán)10的入口端設(shè)置有第一熱水入口管6，所述熱水導(dǎo)向環(huán)10的出口端設(shè)置有第一熱水出口管13。保溫?zé)崴傻谝粺崴肟诠?進(jìn)入熱水導(dǎo)向環(huán)10并從第一熱水出口管13排出，將熱水導(dǎo)向環(huán)10設(shè)置成螺旋狀利于熱水導(dǎo)向環(huán)10內(nèi)熱量的均勻散發(fā)。
參照?qǐng)D1所示，所述釜體底部外側(cè)安裝有支撐環(huán)9。支撐環(huán)9的設(shè)計(jì)是為了保護(hù)釜體在安裝的過(guò)程中防止釜體與安裝界面發(fā)生碰撞，造成釜體損壞。
為了更進(jìn)一步的解釋本實(shí)用新型，特將本實(shí)用新型的操作流程解釋如下：
a、液態(tài)二氧化碳通過(guò)二氧化碳入口管11進(jìn)入分離釜的釜體空腔內(nèi)，液態(tài)二氧化碳經(jīng)過(guò)引導(dǎo)彎管17輸送至釜體底端部7的集液槽16中，集液槽16內(nèi)充斥一定量的液體，引導(dǎo)彎管17的出口延伸至液面之下，以達(dá)到緩沖入口沖擊，利于殘余染料沉降的目的；
b、混合在液體二氧化碳中的部分殘余染料在液體二氧化碳中經(jīng)過(guò)靜置沉于釜底，操作結(jié)束后由物料排出管8排出分離釜；
c、安裝在釜體內(nèi)的加熱器4持續(xù)加熱，液態(tài)二氧化碳受熱后氣化，二氧化碳?xì)饣瘯r(shí)進(jìn)一步解析出的殘余染料，解析出來(lái)的殘余染料在重力作用下沉降至釜底的集液槽16內(nèi)，并且由物料排出管8排出分離釜，而氣態(tài)二氧化碳經(jīng)由安裝在釜體頂端部14上的二氧化碳出口管2排出分離釜，從而完成二氧化碳與染料的分離；
d、整個(gè)分離過(guò)程中，加熱器4內(nèi)持續(xù)通熱水，熱水由第二熱水入口管12進(jìn)入加熱器4，并由第二熱水出口管3排出加熱器4；
e、整個(gè)分離過(guò)程中，保溫夾套5內(nèi)設(shè)置的熱水導(dǎo)向環(huán)10內(nèi)持續(xù)通熱水，保溫?zé)崴傻谝粺崴肟诠?進(jìn)入熱水導(dǎo)向環(huán)10并從第一熱水出口管13排出，保持夾套內(nèi)溫度均勻。
以上所述為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，但本實(shí)用新型不應(yīng)局限于該實(shí)施例和附圖所公開(kāi)的內(nèi)容，所以凡是不脫離本實(shí)用新型所公開(kāi)的精神下完成的等效或修改，都落入本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。